Послание из глубин космоса: что транслирует огромный пузырь плазмы

Недавние открытия могут помочь пролить свет на происхождение загадочных и ярких излучений, часто приходящих из глубин космоса. Группа исследователей предполагает, что всплеск радиоволн из глубин космоса произошел из пузыря плазмы, окружающего компактный объект — одну из самых плотных сущностей Вселенной.

Эти волны оказались быстрым радиовсплеском (FRB) — загадочным классом радиоволн, характеризующимся своей яркостью и непредсказуемой длительностью. Многие из них кратковременны, но некоторые демонстрируют удивительную регулярность; одна из таких вспышек, описанная другой командой исследователей в прошлом году, мигала каждые 22 минуты в течение 30 лет .

Астрономы обнаружили всплеск под названием FRB20201124A в 2020 году, исходящий из источника на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет. В прошлом году другая команда исследователей нашла самый дальний FRB , исходящий из источника на расстоянии около 10 миллиардов световых лет. Таким образом, недавно проанализированный всплеск кажется относительно близким. На этой неделе в журнале Nature было опубликовано исследование, описывающее природу его происхождения.

"Мы смогли продемонстрировать с помощью наблюдений, что постоянное излучение, наблюдаемое вместе с некоторыми быстрыми радиовсплесками, ведет себя так, как ожидалось от модели туманного излучения, то есть 'пузыря' ионизированного газа, окружающего центральный двигатель", — сказал Габриэль Бруни, исследователь из Национального института астрофизики и ведущий автор новой статьи, в пресс-релизе INAF.

Быстрые радиовсплески — это вспышки радиоволн, которые генерируют "столько энергии за тысячную долю секунды, сколько Солнце производит за год", по данным NASA. Они действительно яркие, что делает их захватывающими источниками данных для радиоастрономов. FRB20201124A был изучен с помощью самого чувствительного радиотелескопа на Земле, Очень Большого Массива. Команда установила, что FRB исходит из пузыря плазмы, окружающего плотный объект.

Каким же плотным объектом может быть центр этого пузыря? Существует несколько возможностей, но все они чрезвычайно плотны. Новые данные предполагают, что в его центре может находиться магнитар — сильно намагниченная нейтронная звезда. Еще одной возможностью является двойная система из нейтронной звезды или черной дыры, поглощающей огромное количество материала от меньшей компаньонки. Ветры, производимые любым из этих источников, могут эффективно "надувать" окружающий их пузырь плазмы, согласно пресс-релизу Национального института астрофизики.

"Оптические наблюдения стали важным элементом для изучения области FRB с пространственным разрешением, аналогичным радионаблюдениям", — отметила соавтор исследования Элиана Палацци, также исследователь INAF. "Картирование излучения водорода с таким уровнем детализации позволило нам определить местную скорость звездообразования, которую мы нашли слишком низкой, чтобы оправдать постоянное радиовещание".

Как и другие надежные FRB, радиовсплески FRB20201124A постоянны. Фактически, это самые слабые постоянные радиовсплески, обнаруженные для FRB. Дальнейшие наблюдения за подобными FRB и их источниками могут прояснить условия, порождающие эти вспышки в целом, а также различные типы вспышек разной силы и продолжительности.